JP3579373B2 - 分岐掘進可能なシールド掘進機及び分岐シールド掘進方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分岐掘進可能なシールド掘進機及び分岐シールド掘進方法に関し、特に、簡単な構造で且つ分岐掘進の際に本線トンネルの掘削土量を最小限に抑えることが可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネルをシールド工法により施工する際に、本線トンネルから分岐する分岐トンネルを掘進する場合には、シールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐トンネル掘進用の分岐シールド掘進機を発進させる分岐掘進可能なシールド掘進機が用いられている。
【０００３】
例えば、本願出願人等は、以下のような分岐掘進可能なシールド掘進機を提案している（特開平８−１６５８８４号公報参照）。即ち、このシールド掘進機の胴部材は夫々中折れ式に連結された前胴部材、中胴部材、後胴部材で構成され、中胴部材には内胴部材がスライド可能に内嵌され且つ固定解除可能に固定されている。この内胴部材の内部には分岐トンネルを掘進する分岐シールド掘進機の先端側部分が装備され、内胴部材の側壁部には分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口が設けられている。さらに、発進口を開放するために前胴部材と中胴部材とを前進させたときに、シールド掘進機内に作業スペースを確保すると共に、胴部材の全長を短くするために、内胴部材の内側には内側胴部材がスライド可能に内嵌され、胴部材は長さ方向中央部において、中胴部材、内胴部材、内側胴部材の３重に構成されている。
【０００４】
このシールド掘進機を用いて本線トンネルを掘進する際には、内胴部材は中胴部材に固定されており、中胴部材は内胴部材に対してスライドしないので、発進口は中胴部材により閉塞されている。分岐地点において、分岐シールド掘進機を分岐発進させる場合には、発進口を分岐地点に到達させ、内胴部材と中胴部材との固定を解除した後、内胴部材の掘進方向への移動を拘束した状態で、さらにシールド掘進機を掘進させて前胴部材と中胴部材及び前胴部材と中胴部材に装備された本体構造とを本線トンネルの掘進方向へ前進させて中胴部材を内胴部材に対してスライドさせ、分岐シールド掘進機を発進口から分岐発進させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のシールド掘進機においては、胴部材が中胴部材の付近において３重に構成されており、シールド掘進機の構造が複雑になるし、製作コスト的に不利である。また、本線トンネルを掘削終了地点まで掘進してから分岐シールド掘進機を分岐発進させる場合には、発進口を分岐地点に到達させてから、前胴部材と中胴部材を掘進方向へ移動させて内胴部材の発進口を開放するために、さらに余計に本線トンネルを掘進する必要があり、掘削土量も多くなるし、トンネルの施工期間が長くなる。
本発明の目的は、シールド掘進機の構造を簡単にすること、分岐掘進に伴う本線トンネルの掘削土量を最小限にすること、トンネルの施工期間を短縮すること、等である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の分岐掘進可能なシールド掘進機は、シールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐掘進可能なシールド掘進機において、外胴部材と、この外胴部材にスライド可能に内嵌され且つ固定解除可能に固定された内胴部材と、この内胴部材に装備された掘進機本体構造とを備え、前記内胴部材は、分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口と、この発進口の周囲に設けられた分岐シールド掘進機を発進させる為のエントランスリングとを備え、前記内胴部材の後端部分の内面付近に複数のシールドジャッキが設けられており、分岐地点の手前の地点で内胴部材と外胴部材の固定が解除され、前記複数のシールドジャッキにより内胴部材とこの内胴部材に装備された掘進機本体構造とを、残置される外胴部材に対して前記発進口が開くまで前進させて前記発進口を分岐地点に到達させるようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
シールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる際、予め分岐シールド掘進機の先端側部分をエントランスリングに内嵌させて固定しておく。次に、分岐地点の手前で外胴部材と内胴部材の固定を解除すると同時に施工済みのセグメントを活用して外胴部材が掘進方向に移動しないようにしておく。ここで、複数のシールドジャッキは内胴部材に設けられているので、前記の状態から複数のシールドジャッキにより内胴部材を掘進方向へ前進させることにより内胴部材を外胴部材に対してスライドさせ、発進口を開放することができる。その後、内胴部材の内部に分岐掘進時の反力を受ける為のセグメント等の反力支持部材を取り付けた後に分岐シールド掘進機とエントランスリングの固定を解除し、エントランスリングによりガイドさせつつ分岐シールド掘進機を発進口から分岐発進させる。
【０００９】
また、分岐シールド掘進機を分岐発進させる際には、内胴部材と外胴部材の固定が解除され且つ外胴部材の掘進方向への移動が拘束された状態で、複数のシールドジャッキにより内胴部材とこの内胴部材に装備された掘進機本体構造とを外胴部材に対して最大限前進させ、発進口を分岐地点に到達させると共に発進口を開放することができる。
【００１０】
請求項２の分岐掘進可能なシールド掘進機は、請求項１の発明において、前記分岐シールド掘進機の少なくとも先端側部分を前記内胴部材の内部に予め装備したことを特徴とするものである。従って、シールド掘進機により本線シールドを掘進していき、シールド掘進機が分岐地点に到達したときには、分岐シールド掘進機の少なくとも先端側部分も分岐地点に到達するので、本線トンネルの掘進後における分岐シールド掘進機の搬入作業を省略することができる。
【００１１】
請求項３の分岐掘進可能なシールド掘進機は、請求項１又は２の発明において、前記外胴部材と内胴部材との間にシール部材が装着されたことを特徴とするものである。従って、シール部材により外胴部材と内胴部材との間から掘削土や泥水が侵入するのを防ぐことができる。
【００１２】
請求項４の分岐シールド掘進方法は、外胴部材と、この外胴部材にスライド可能に内嵌され且つ固定解除可能に固定された内胴部材と、この内胴部材に装備された掘進機本体構造と、内胴部材の後端部分の内面付近に設けた複数のシールドジャッキと、内胴部材に設けた分岐シールド掘進機が分岐発進する発進口と、この発進口の周囲に設けられ分岐シールド掘進機を発進させる為のエントランスリングとを備えたシールド掘進機で、本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐シールド掘進方法において、前記発進口が分岐地点に到達する手前の地点において外胴部材と内胴部材との固定を解除する第１工程と、前記外胴部材の掘進方向への移動を拘束した状態で、複数のシールドジャッキにより内胴部材とこの内胴部材に装備された掘進機本体構造とを掘進方向へ前進させて発進口を分岐地点に到達させる第２工程と、前記発進口を開放して分岐シールド掘進機を分岐発進させる第３工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
シールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる場合には、第１工程前に予め分岐シールド掘進機の先端側部分をエントランスリングに内嵌させて固定しておく。そして、分岐地点の手前で外胴部材と内胴部材の固定を解除し、さらに外胴部材の掘進方向の移動を拘束しておく。この状態において、第２工程において、複数のシールドジャッキにより内胴部材と内胴部材に装備された掘進機本体構造とを掘進方向へ前進させ、内胴部材を外胴部材に対してスライドさせて発進口を開放する。その後、第３工程において、内胴部材にセグメント等を取り付けた後に分岐シールド掘進機とエントランスリングの固定を解除し、エントランスリングによりガイドさせつつ発進口から分岐シールド掘進機を分岐発進させる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、分岐掘進可能な泥水式シールド掘進機に本発明を適用したものである。図６〜図９に示すように、このシールド掘進機１は、本線トンネル３の掘削終了地点まで掘進していき、この掘削終了地点から分岐シールド掘進機２を分岐発進可能に構成したものである。以下、シールド掘進機１及びこのシールド掘進機１を用いた分岐シールド掘進方法について説明する。
【００１５】
図１に示すように、シールド掘進機１は、円筒形の胴部材１０と、この胴部材１０の前端部に装備されたカッターヘッド１１と、カッターヘッド１１の背面に形成されたチャンバー１２と、シールド掘進機１の掘進推力を発生させる複数のシールドジャッキ１３と、本線トンネル３にセグメント４５を取り付ける為のエレクター装置１４と、チャンバー１２内に泥水を供給すると共に泥水を後方へ搬送する排泥設備１５などを備えている。
【００１６】
図１に示すように、胴部材１０は、外胴部材２０と、この外胴部材２０にスライド可能に内嵌された内胴部材２１と、外胴部材２０の後端に一体的に接続された後胴部材２２とを備えている。シールド掘進機１の構成部材の内、胴部材１０以外の主要なものである掘進機本体構造１７は、胴部材１０の内胴部材２１に取り付けられている。胴部材１０の内胴部材２１の内部には分岐シールド掘進機２の先端側部分が装備されており、この状態でシールド掘進機１は本線トンネル３を掘進する。
【００１７】
内胴部材２１の後端部には環状フレーム２３が設けられ、この環状フレーム２３に外胴部材２０の後端部が複数のブラケット２４を介してボルトで固定され、外胴部材２０と内胴部材２１は固定解除可能に固定されている。図４，図５に示すように、外胴部材２０と内胴部材２１との間に掘削土や泥水等が侵入しないように、外胴部材２０と内胴部材２１の前端部及び後端部の間に環状のシール部材２５，２６が装着されている。内胴部材２１の内部には、隔壁３０と、カッター駆動モータ３１を保持する為の環状の板部材３２などが設けられている。内胴部材２１の後端部には２本の支柱３４が設けられ、これら支柱３４には作業用デッキ３５が設けられている。
【００１８】
図１，図３に示すように、カッターヘッド１１は内胴部材２１の前端側に装備され、カッターヘッド１１の後側には、カッターヘッドを回転駆動する複数のカッター駆動モータ３１と、カッター駆動モータ３１による駆動力をカッターヘッド１１に伝達するリングギア３３及びカッタードラム３９が設けられている。カッターヘッド１１は、その前面部に設けられた多数のカッタービット１１ａと、隔壁３０に回転自在に支持されカッターヘッド１１とカッタードラム３９とを連結する４つの支持部１１ｂとを有する。カッターヘッド１１の前面には余掘りの為のコピーカッター１１ｃも設けられている。カッターヘッド１１はリングギア３３を介してカッター駆動モータ３１により正逆回転駆動される。
【００１９】
図１に示すように、カッターヘッド１１と隔壁３０の間にはチャンバー１２が形成され、カッターヘッド１１で掘削された掘削土はチャンバー１２内に貯留される。チャンバー１２に貯留された掘削土には排泥設備１５により泥水が供給され、これら掘削土と水は隔壁３０に設けられたアジテーター３０ａにより攪拌されて高濃度の泥水となり、この高濃度泥水は排泥設備１５により後方へ搬送される。
【００２０】
図１，図２に示すように、複数本（例えば２４本）のシールドジャッキ１３は、環状フレーム２３の周方向等間隔おきに取り外し可能に固定され、各シールドジャッキ１３の前端部には各シールドジャッキ１３で発生した掘進推力を内胴部材２１に伝達する推力伝達管４３が連結されている。これらのシールドジャッキ１３はスプレッダ４４によりセグメント４５の前端に反力をとり掘進推力を発生させる。これらのシールドジャッキ１３及び推力伝達管４３の内、内胴部材２１の左側の側壁部に設けられた６組は内胴部材２１に設けられたエントランスリング３７を貫通して配設されている。
【００２１】
エレクタ装置１４は、エレクタドラム１４ａと、このエレクタドラム１４ａの後面に装備されたエレクタ本体１４ｂとを有する。セグメント４５の取付け施工時には、エレクタ本体１４ｂにセグメント４５が保持され、エレクタ駆動モータ（図示略）によりエレクタドラム１４ａが回転駆動されてセグメント４５は周方向に位置決めされた後、本線トンネル３の内面に取り付けられる。
【００２２】
排泥設備１５は、チャンバー１２内に泥水を供給する送水管４０と、チャンバー１２内の泥水を後方に搬送するための泥水管４１などを備えている。送水管４０は、シールド掘進機１の後方に配設された送水ポンプ（図示略）と接続され、送水管４０には夫々開閉用のバルブ４６が設けられ、送水管４０によりチャンバー１２内に水が供給される。泥水管４１にも開閉用のバルブ４７が設けられ、泥水管４１によりチャンバー１２内の泥水は後方へ搬送される。これら送水管４０と泥水管４１とはバイパス管４８により接続されており、バイパス管４８には開閉用のバルブ４９が設けられている。
【００２３】
次に、分岐シールド掘進機２を分岐発進させる為の構造について説明する。
内胴部材２１の長さ方向中央部において左側の側壁部には、分岐シールド掘進機２の分岐発進用の発進口３６が形成され、この発進口３６の周囲において、内胴部材２１の内周面には分岐発進時に分岐シールド掘進機２を発進させる為のエントランスリング３７が設けられている。図２に示すように、このエントランスリング３７には、６本のシールドジャッキ１３及び６本の推力伝達管４３が貫通する為の１２個の貫通孔３７ａが形成され、エントランスリング３７の内端側（右端側）部分の内周面には、分岐シールド掘進機２の分岐発進時にエントランスリング３７と分岐シールド掘進機２との間をシールする環状のチューブシール３８が装着されている。
【００２４】
図１，図６に示すように、エントランスリング３７の内端側の外周側部分には、分岐シールド掘進機２が土圧により後退するのを防ぐ為の複数（例えば８つ）のブラケット部材３７ｂが溶接で固定されている。後述するように、分岐シールド掘進機２が分岐発進する際に、分岐シールド掘進機２の先端部がエントランスリング３７に内嵌された後、ブラケット部材３７ｂは分岐シールド掘進機２の前胴部材５３に設けられたブラケット部材５３ａとボルト結合され、分岐シールド掘進機２はエントランスリング３７に固定される。
【００２５】
分岐シールド掘進機２を分岐発進させる際には、分岐地点の手前の地点で外胴部材２０と内胴部材２１の固定を解除し、複数のシールドジャッキ１３により内胴部材２１と掘進機本体構造１７とを外胴部材２０に対して最大限前進させ、発進口３６を分岐地点に到達させると共に発進口３６を開放して分岐シールド掘進機２を発進口３６から分岐発進させる。
【００２６】
次に、分岐シールド掘進機２について説明する。
図１，図２，図６〜図９に示すように、分岐シールド掘進機２は、内胴部材２１に設けられた発進用の架台５０に固定解除可能に固定され、固定が解除された状態では、架台５０上において分岐シールド掘進機２は左方に移動可能である。
【００２７】
分岐シールド掘進機２は、胴部材５１と、この胴部材５１の先端部に装着されたカッターヘッド５２などを備えている。胴部材５１は、前胴部材５３と後胴部材５４とを有し、前胴部材５３とカッターヘッド５２を含む分岐シールド掘進機２の先端側部分は、内胴部材２１の内部に配設されている。前胴部材５３の内端部外周側部分には、分岐シールド掘進機２をエントランスリング３７に固定する為の複数（例えば８つ）のブラケット部材５３ａが溶接で固定されている。後述するように、後胴部材５４は分岐シールド掘進機２が分岐発進してから所定距離掘進した後、シールド掘進機１内に搬入されて前胴部材５３の後端に取付けられる。前胴部材５３の内部には、シールド掘進機１と同様、シールドジャッキ５５等、分岐トンネル４の掘進の為の種々の装置が設けられている。
【００２８】
次に、分岐地点においてシールド掘進機１から分岐シールド掘進機２を分岐掘進させる分岐シールド掘進方法について説明する。
図６〜図９に示すように、この分岐シールド掘進方法は、発進口３６が分岐地点に到達する手前の地点において外胴部材２０と内胴部材２１との固定を解除する第１工程と、外胴部材２０の掘進方向への移動を拘束した状態で、複数のシールドジャッキ１３により内胴部材２１とこの内胴部材２１に装備された掘進機本体構造１７とを掘進方向へ前進させて発進口３６を分岐地点に到達させる第２工程と、発進口３６を開放して分岐シールド掘進機２を分岐掘進させる第３工程とを備えている。
【００２９】
第１工程の前に、分岐シールド掘進機２の分岐発進の準備として、次のような作業を行う。即ち、図６に示すように、分岐地点の手前の地点の付近において、エントランスリング３７を貫通する６組のシールドジャッキ１３及び推力伝達管４３を取り外した後、貫通孔３７ａを閉止板６０で閉塞しておく。次に、分岐シールド掘進機２と架台５０との固定を解除して分岐シールド掘進機２を左方（分岐掘進方向）へ移動させ、分岐シールド掘進機２の先端部をエントランスリング３７に内嵌させ、ブラケット部材３７ｂ，５３ａをボルト結合して分岐シールド掘進機２をエントランスリング３７に固定する。
【００３０】
同時に、リング部材６１を後胴部材２２の内周側部分に溶接により取付け、外胴部材２０と後胴部材２２が掘進方向へ移動しないようにしておく。さらに、チューブシール３８により分岐シールド掘進機２とエントランスリング３７との間をシールした状態で、カッターヘッド５２の先端側の土砂に泥水を供給して泥水状態にしておく。
【００３１】
第１工程において、前記の状態から、内胴部材２１の環状フレーム２３に外胴部材２０のブラケット２４を固定しているボルトを取り外し、外胴部材２０と内胴部材２１との固定を解除して、内胴部材２１が外胴部材２０に対してスライド可能な状態にする。
【００３２】
図７に示すように、第２工程において、外胴部材２０はリング部材６１により掘進方向の移動を拘束されているので、内胴部材２１に設けられたシールドジャッキ１３により掘進推力を発生させると、内胴部材２１は外胴部材２０に対して前方へスライドする。このようにして、内胴部材２１とこの内胴部材２１に装備された掘進機本体構造１７を掘進方向に前進させ、発進口３６を分岐地点に到達させる。
【００３３】
図７，図８に示すように、第３工程において、発進口３６を分岐地点に到達させたときに、内胴部材２１は外胴部材２０に対して最大限前進して、発進口３６は完全に開放される。この状態で、最も前方に位置するセグメント４５の前端に複数の鋼製の反力受け部材６２を取付け、内胴部材２１の環状フレーム２３が反力受け部材６２に反力をとり、シールド掘進機１がカッターヘッド１１の前面の土圧により後退しないようにしてから、残りのシールドジャッキ１３を取り外す。その後、エレクタ本体１４ｂを取外してから、内胴部材２１の右側の側壁部の内周側部分に鋼製の反力受け部材６３を溶接で取付け、この反力受け部材６３にセグメント６４を取り付けていく。シールドジャッキ５５が反力をとるのに十分なセグメント６４を組み立てた後、ブラケット部材３７ｂ，５３ａを取り外して分岐シールド掘進機２とエントランスリング３７との固定を解除する。その後、シールドジャッキ５５により分岐シールド掘進機２を分岐発進させて分岐トンネル４を掘進する。
【００３４】
さらに、図９に示すように、分岐シールド掘進機２の後胴部材５４をシールド掘進機１内に搬入して取付けるために以下の作業を行う。所定距離分岐シールド掘進機２により分岐トンネル４を掘進した後、ブラケット部材３７ｂ，５３ａを再度エントランスリング３７及び前胴部材に取付けてブラケット部材３７ｂ，５３ａをボルト結合し、分岐シールド掘進機２とエントランスリング３７を固定する。次に、セグメント６３を取り外して搬入スペースを確保してから後胴部材５４を内胴部材２１の内部に搬入し、後胴部材５４を前胴部材５３の後端に取り付ける。次に、再びセグメント６３を取付けてからブラケット部材３７ｂ，５３ａを取り外し、分岐シールド掘進機２による分岐トンネル４の掘進を再開する。
【００３５】
以上の分岐掘進可能なシールド掘進機１及び分岐シールド掘進方法によれば、外胴部材２０と内胴部材２１との固定を解除して外胴部材２０の掘進方向の移動を拘束した状態で内胴部材２１を外胴部材２０に対してスライドさせつつ前進させることで、発進口３６が分岐地点に到達したときに発進口３６を開放することができるので、胴部材１０を外胴部材２０と内胴部材２１の２重に構成するだけでよく、構造を簡単にすることができる。また、発進口３６が分岐地点に到達してからは本線トンネル３を掘進する必要がないため、掘削土量を最小限にすることができるし、トンネルの施工期間を短くすることができる。
【００３６】
分岐シールド掘進機２の先端側部分を内胴部材２１の内部に装備した状態で本線トンネル３を掘進するので、シールド掘進機１が分岐地点に到達したときには、分岐シールド掘進機２の先端側部分も分岐地点に到達し、本線トンネル３の掘削後における分岐シールド掘進機２の搬入作業を省略することができるため、トンネルの施工期間を短縮することができる。
【００３７】
外胴部材２０と内胴部材２１との間にはシール部材２５，２６が装着されているので、これらシール部材２５，２６により外胴部材２０と内胴部材２１との間に掘削土や泥水が侵入するのを防いで、内胴部材２１を外胴部材２０に対して円滑にスライドさせることができるし、シールド掘削機１の内部に掘削土や泥水が侵入することがない。
【００３８】
分岐シールド掘進機２の分岐発進前に、ブラケット部材３７ｂ，５３ａをボルト結合して分岐シールド掘進機２をエントランスリング３７に固定し、シールドジャッキ５５が反力をとるのに十分なセグメント６４が組み立てられてから、ブラケット部材３７ｂ，５３ａを取り外して分岐シールド掘進機２を分岐発進させるので、分岐発進前後に分岐シールド掘進機２が土圧により後退することなく、安定して分岐トンネル４の掘進を開始することができる。
【００３９】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。
１〕分岐シールド掘進機２の胴部材５１は２分割されたものに限るものではなく、３つ以上に分割されたもの、あるいは分割していないものにも本発明を適用できる。また、分岐シールド掘進機２の胴部材５１の長さが内筒部材２１の内径に比べ十分短い場合には、本線トンネル３の掘進前に、予め分岐シールド掘進機２の胴部材５１の全てを内筒部材２１の内部に装備することもできる。勿論、本線トンネル３の掘進時には分岐シールド掘進機２をシールド掘進機１に装備せず、分岐地点の手前で分岐シールド掘進機２を内筒部材２１の内部に搬入してから分岐発進させることも可能である。
【００４０】
２〕分岐シールド掘進機２を分岐発進させた後に、シールド掘進機１により本線トンネル３の掘進を再開することもできる。ただし、分岐シールド掘進機２の反力を受けるのに十分なセグメントが分岐トンネル４に取り付けられた後に、内筒部材２１に設けられた反力受け部材６３やセグメント６４を取り外し、シールドジャッキ１３等の本線トンネル３の掘進用の装置を再度内部部材２１に取り付けることになる。
３〕シールド掘進機１の後胴部材２２を複数の後胴分割体を連結して構成してもよいし、さらに、それら複数の後胴分割体を中折れ式に連結してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、本線トンネルを掘削終了地点まで掘進した後、分岐シールド掘進機を分岐発進させることができる。即ち、分岐地点の手前の地点で外胴部材と内胴部材との固定を解除し、外胴部材の掘進方向の移動を拘束した状態で内胴部材を外胴部材に対してスライドさせつつ前進させることで、発進口が分岐地点に到達したときに発進口を開放することができるので、胴部材を外胴部材と内胴部材の２重に構成するだけでよく、シールド掘進機の構造を簡単にすることができ、製作コスト的にも有利である。また、発進口が分岐地点に到達してからは本線トンネルを掘進する必要がないため、分岐掘進に伴う本線トンネルの掘削土量を最小限にすることができるし、トンネルの施工期間を短縮することができる。
【００４２】
さらに、分岐地点の手前の地点で内胴部材と外胴部材の固定を解除し、複数のシールドジャッキにより内胴部材とこの内胴部材に取付けられた掘進機本体構造とを外胴部材に対して最大限前進させて前記発進口を分岐地点に到達させるように構成したので、本線トンネルを掘削終了地点まで掘進した後、分岐シールド掘進機を分岐発進させることができる。即ち、外胴部材と内胴部材との固定を解除して外胴部材の掘進方向の移動を拘束した状態で、複数のシールドジャッキにより内胴部材を外胴部材に対してスライドさせつつ内胴部材と掘進機本体構造とを前進させ、発進口が分岐地点に到達したときに発進口を開放することができる。従って、胴部材を外胴部材と内胴部材の２重に構成するだけでよく、シールド掘進機の構造を簡単にすることができるため、製作コスト的に有利である。また、発進口が分岐地点に到達してからは本線トンネルを掘進する必要がなく、掘削土量を最小限にすることができるし、トンネルの施工期間を短くすることができる。
【００４３】
請求項２の発明によれば、分岐シールド掘進機の少なくとも先端側部分を内胴部材の内部に装備した状態で本線トンネルを掘進するので、シールド掘進機が分岐地点に到達したときには、分岐シールド掘進機の少なくとも先端側部分も分岐地点に到達するので、本線トンネル掘進後における分岐シールド掘進機の搬入作業を省略することができ、トンネルの施工期間を短縮することができる。その他、請求項１と同様の効果が得られる。
【００４４】
請求項３の発明によれば、前記外胴部材と内胴部材との間にシール部材が装着されたので、シール部材により外胴部材と内胴部材との間から掘削土や泥水が侵入するのを防いで、内胴部材を外胴部材に対して円滑にスライドさせることができるし、シールド掘削機の内部に掘削土や泥水が侵入することがない。その他、請求項１又は２と同様の効果が得られる。
【００４５】
請求項４の発明によれば、シールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐シールド掘進方法において、発進口が分岐地点に到達する手前の地点において外胴部材と内胴部材との固定を解除する第１工程と、外胴部材の掘進方向への移動を拘束した状態で、複数のシールドジャッキにより内胴部材とこの内胴部材に装備された掘進機本体構造とを掘進方向へ前進させて発進口を分岐地点に到達させる第２工程と、発進口を開放して分岐シールド掘進機を分岐発進させる第３工程とを備えたので、以下の効果が得られる。
【００４６】
本線トンネルの終端から分岐シールド掘進機を分岐発進させる場合に、外胴部材と内胴部材との固定を解除して外胴部材の掘進方向の移動を拘束した状態で内胴部材を外胴部材に対してスライドさせつつ前進させることで、発進口が分岐地点に到達したときに発進口を開放することができるので、発進口が分岐地点に到達してからは本線トンネルを掘進する必要がないため、掘削土量を最小限にすることができるし、トンネルの施工期間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシールド掘進機の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ 線断面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】シール部材（前側装着用）の断面図である。
【図５】シール部材（後側装着用）の断面図である。
【図６】分岐シールド掘進方法（第１工程）の説明図である。
【図７】分岐シールド掘進方法（第２工程）の説明図である。
【図８】分岐シールド掘進方法（第３工程）の説明図である。
【図９】分岐シールド掘進方法（後胴部材装着時）の説明図である。
【符号の説明】
１ シールド掘進機
２ 分岐シールド掘進機
３ 本線トンネル
１０ 胴部材
１３ シールドジャッキ
２０ 外胴部材
２１ 内胴部材
２５，２６ シール部材
３６ 発進口
３７ エントランスリング

Claims (4)

1. シールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐掘進可能なシールド掘進機において、
   外胴部材と、この外胴部材にスライド可能に内嵌され且つ固定解除可能に固定された内胴部材と、この内胴部材に装備された掘進機本体構造とを備え、
   前記内胴部材は、分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口と、この発進口の周囲に設けられた分岐シールド掘進機をガイドするエントランスリングとを備え、
   前記内胴部材の後端部分の内面付近に複数のシールドジャッキが設けられており、
   分岐地点の手前の地点で内胴部材と外胴部材の固定が解除され、前記複数のシールドジャッキにより内胴部材とこの内胴部材に装備された掘進機本体構造とを、残置される外胴部材に対して前記発進口が開くまで前進させて前記発進口を分岐地点に到達させる、
   ことを特徴とする分岐掘進可能なシールド掘進機。
2. 前記分岐シールド掘進機の少なくとも先端側部分を前記内胴部材の内部に予め装備したことを特徴とする請求項１に記載の分岐掘進可能なシールド掘進機。
3. 前記外胴部材と内胴部材との間にシール部材が装着されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の分岐シールド掘進機。
4. 外胴部材と、この外胴部材にスライド可能に内嵌され且つ固定解除可能に固定された内胴部材と、この内胴部材に装備された掘進機本体構造と、内胴部材の後端部分の内面付近に設けた複数のシールドジャッキと、内胴部材に設けた分岐シールド掘進機が分岐発進する発進口と、この発進口の周囲に設けられ分岐シールド掘進機を発進させる為のエントランスリングとを備えたシールド掘進機で、本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐シールド掘進方法において、
   前記発進口が分岐地点に到達する手前の地点において外胴部材と内胴部材との固定を解除する第１工程と、
   前記外胴部材の掘進方向への移動を拘束した状態で、複数のシールドジャッキにより内胴部材とこの内胴部材に装備された掘進機本体構造とを掘進方向へ前進させて発進口を分岐地点に到達させる第２工程と、
   前記発進口を開放して分岐シールド掘進機を分岐発進させる第３工程と、
   を備えたことを特徴とする分岐シールド掘進方法。